ارزیابی احتمال خرابی و قابلیت اطمینان در پل‌های کابلی جداسازی شده با جداساز غلطکی درون قفس (مطالعه موردی پل کابلی بیل امرسون)

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

2 دانشجوی دکترا، دانشکده مهندسی ، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

doi
10.22065/jsce.2022.306927.2592
چکیده

استفاده از جداسازهای لرزه‌ای یکی از روش‌های متداول برای بهبود عملکرد لرزه‌ای پل‌های کابلی است. جداساز غلطکی درون قفس یکی از سیستم های نوین در سال های اخیر است که در ‌این مقاله سعی شده تا احتمال خرابی و قابلیت اطمینان پل‌های کابلی جداسازی شده با استفاده از این جداساز تحت بارهای لرزه‌ای و بعد از حذف یک کابل از آن مورد مطالعه قرار گیرد. به همین منظور پل کابلی بیل امرسون انتخاب و براساس روش مونت کارلو، تحلیل احتمال خرابی برای بروز نقص اولیه و تحت رکوردهای لرزه ای مصنوعی انجام شده است. رکوردهای مصنوعی با توزیع مناسبی از داده های تصادفی براساس محتوای فرکانسی و مدت زمان لرزه و همچنین مطابق مدل تابع چگالی طیفی زمین لرزه با فرکانس غالب کانای-تاجیمی تولید شده‌اند. تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی تحت رکوردهای مذکور برای 2000 نمونه تصادفی و مطابق با روش مونت کارلو در قالب مدلسازی در نرم افزار متلب و اپنسیس انجام شده است. نتایج نشان می‌دهد که بدون نقص اولیه پل دارای ارتعاش و عملکرد مناسب جداساز غلطکی درون قفس تحت رکوردهای لرزه‌ای است و خرابی در پل تنها بصورت بروز تغییرشکلهای ماندگار جزئی در انتهای ارتعاش مشاهده می‌شود. احتمال خرابی پل کابلی مورد بررسی در حالت جداسازی شده بدون نقص اولیه حدود 1 درصد می باشد که دارای شاخص قابلیت اطمینان 2/3263 است. با اعمال نقص اولیه در کابل میانی دهانه وسط مدل تحت برخی رکوردها توسعه نقص و خرابی را تجربه می‌کند. در این شرایط احتمال خرابی 2/81 درصد و شاخص قابلیت اطمینان سازه 1/911 و قابل توجه می‌باشد. چنانچه نقص اولیه در دو کابل مجاور در دهانه وسط ایجاد شود، احتمال خرابی 8/78 درصد و شاخص قابلیت اطمینان 1/3532 بدست می‌آید.